(57)【要約】【課題】  従来よりも製造が容易であるとともに、騷音及び脈動の減衰効果に優れた多気筒圧縮機を提供する。【解決手段】  ガスの圧縮を行うために相互区画設置された第１及び第２圧縮室３１，３２と、第１及び第２圧縮室３１，３２の吐出口側にそれぞれ設置される第１及び第２マフラー７１，７２と、第１マフラー７１の内部と第２マフラー７２の内部とを連通する連通流路７３と、圧縮ガスの排出を案内しながら騷音及び脈動を減衰するように第１及び第２マフラー７１，７２から所定長さ延長される一つ以上の排出流路７４とを含んで多気筒圧縮機を構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの圧縮を行うために相互区画設置された第１及び第２圧縮室と、前記第１及び第２圧縮室の吐出口側にそれぞれ設置される第１及び第２マフラーと、前記第１マフラーの内部と前記第２マフラーの内部とを連通する連通流路と、圧縮ガスの排出を案内しながら騷音及び脈動を減衰するように前記第１及び第２マフラーから所定長さ延長される一つ以上の排出流路とを含むことを特徴とする多気筒圧縮機。
【請求項２】
前記連通流路及び前記排出流路は、その断面の幅よりも大きい長さを有することを特徴とする請求項１記載の多気筒圧縮機。
【請求項３】
前記第１及び第２圧縮室を形成するための第１及び第２シリンダーボディーと、前記第１及び第２圧縮室の内部に設置される第１及び第２圧縮装置と、前記二つの圧縮装置を駆動するために前記第１及び第２圧縮室を貫通して設置される回転軸と、前記二つのシリンダーボディーの間に介在される区画板と、前記第１及び第２圧縮室の開口部を閉鎖するとともに、前記回転軸を支持するために前記第１及び第２シリンダーボディーに装着される第１及び第２軸支部材とを含み、
前記第１マフラーは、前記第１軸支部材の外側に設置され、前記第２マフラーは、前記第２軸支部材の外側に設置されることを特徴とする請求項１記載の多気筒圧縮機。
【請求項４】
前記連通流路は、前記第１および第２シリンダーボディーおよび前記区画板を貫通することを特徴とする請求項３記載の多気筒圧縮機。
【請求項５】
前記全ての構成を収容する密閉容器をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の多気筒圧縮機。
【請求項６】
前記排出流路は、前記第１及び第２シリンダーボディーおよび前記区画板を貫通して前記第１マフラー外部の前記密閉容器の内部空間と連通されることを特徴とする請求項５記載の多気筒圧縮機。
【請求項７】
前記排出流路は、それぞれ相互離隔された複数個の位置に設けられることを特徴とする請求項６記載の多気筒圧縮機。
【請求項８】
前記第１及び第２圧縮装置は、前記圧縮室内で回転して圧縮を行うように前記回転軸の外面に設けられた偏心部と、外面が前記圧縮室の内面と接して回転するように前記偏心部の外面に結合されたリングピストンと、前記リングピストンの回転によって半径方向に進退しながら前記圧縮室の内部空間を区画するベーンとをそれぞれ含むことを特徴とする請求項３記載の多気筒圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多気筒圧縮機に関するもので、詳しくは、圧縮機の吐出騷音及び脈動の減衰効果を一層向上できる多気筒圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日本特開２０００-３２０４７９号(２０００年１１月２１日公開)に開示された多気筒回転圧縮機では、電動要素の回転時、相互区画設置された上部の第１圧縮室および下部の第２圧縮室でそれぞれ圧縮動作が行われる。この圧縮機は、第１及び第２圧縮室からそれぞれ吐出される冷媒ガスの吐出騷音及び脈動を減少するために第１圧縮室の上側に設置された第１マフラーと、第２圧縮室の下側に設置された第２マフラーとを備えている。
【０００３】
また、二つの圧縮室をなす上部の第１シリンダー、下部の第２シリンダー及びこれら二つのシリンダーの間に介在される区画板には、第１マフラーの内部と第２マフラーの内部とが連通するように上下に貫通されたガス通路が形成され、中間板には、ガス通路と連通されたヘルムホルツ共鳴器が設けられる。また、上部の第１マフラーには、第１圧縮室から第１マフラーの内部に吐出されたガス、及び第２マフラーの内部からガス通路を経て第１マフラーの内部に吐出されたガスを密閉容器の内部に吐出するための開放された出口が形成される。
【０００４】
このような構成により、第２圧縮室から第２マフラーの内部に吐出されたガスがガス通路を経て第１マフラー側に流動する過程で、第２マフラーおよびガス通路により騷音および脈動の反射および干渉作用が生じながら騷音の減衰が行われる。特に、吐出ガスがガス通路を経ることで、ヘルムホルツ共鳴器の作用により、さらなる騷音および脈動の減衰が行われる。また、圧縮機上部の第１圧縮室から吐出されるガスは、第１マフラーの内部を経て騷音及び脈動の減衰が行われた後、出口を通して排出される。
【０００５】
しかしながら、このような多気筒回転圧縮機の騷音及び脈動低減装置では、第２圧縮室から吐出されるガスの吐出騷音および脈動を、第２マフラー、ガス通路及びヘルムホルツ共鳴器の作用によってある程度は減少するが、第１圧縮室から第１マフラーの内部に吐出されたガスは、第１マフラーの内部を経た後、直ちに第１マフラーの出口を通して排出されるため、騷音及び脈動の減衰効果が満足できる程ではなかった。特に、従来の第１マフラーは、その出口が密閉容器の内部と直ちに連通される構造であるとともに、比較的大きく形成されたことから、出口を通して伝達される騷音及び脈動を減少するのに影響を与えないため(防音構造として作用しないため)、騷音及び脈動の減衰効果が満足できる程ではなかった。
【０００６】
また、この騷音及び脈動低減装置は、第２マフラーおよびガス通路を経て第１マフラーの内部に伝達される騷音及び脈動と、第１圧縮室から第１マフラーの内部に伝達される騷音及び脈動とが第１マフラー内で相互作用をし、特定の周波数帯域の騷音及び脈動が増幅されるが、このような騷音及び脈動が第１マフラー上部の出口を通して密閉容器の内部に容易に伝達されるため、騷音及び脈動の減衰効果が満足できる程ではなかった。
【０００７】
また、この騷音及び脈動低減装置は、区画板にガス通路と連通されるヘルムホルツ共鳴器を設けて騷音減衰効果の向上を図ったが、このようなヘルムホルツ共鳴器を設けるには、区画板に空洞(Cavity)および首(Neck)を加工すべきであって製造工程が煩雑になり、製造が困難になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、従来よりも製造が容易であるとともに、騷音及び脈動の減衰効果に優れた多気筒圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明による多気筒圧縮機は、ガスの圧縮を行うために相互区画設置された第１及び第２圧縮室と、前記第１及び第２圧縮室の吐出口側にそれぞれ設置される第１及び第２マフラーと、前記第１マフラーの内部と前記第２マフラーの内部とを連通する連通流路と、圧縮ガスの排出を案内しながら騷音及び脈動を減衰するように前記第１及び第２マフラーから所定長さ延長される一つ以上の排出流路とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、前記連通流路及び前記排出流路は、その断面の幅よりも大きい長さを有することを特徴とする。
【００１１】
また、前記第１及び第２圧縮室を形成するための第１及び第２シリンダーボディーと、前記第１及び第２圧縮室の内部に設置される第１及び第２圧縮装置と、前記二つの圧縮装置を駆動するために前記第１及び第２圧縮室を貫通して設置される回転軸と、前記二つのシリンダーボディーの間に介在される区画板と、前記第１及び第２圧縮室の開口部を閉鎖するとともに、前記回転軸を支持するために前記第１及び第２シリンダーボディーに装着される第１及び第２軸支部材とを含み、前記第１マフラーは、前記第１軸支部材の外側に設置され、前記第２マフラーは、前記第２軸支部材の外側に設置されることを特徴とする。また、前記連通流路は、前記第１および第２シリンダーボディーおよび前記区画板を貫通することを特徴とする。また、前記全ての構成を収容する密閉容器をさらに含むことを特徴とする。
【００１２】
また、前記排出流路は、前記第１及び第２シリンダーボディーおよび前記区画板を貫通して前記第１マフラー外部の前記密閉容器の内部空間と連通されることを特徴とする。また、前記排出流路は、それぞれ相互離隔された複数個の位置に設けられることを特徴とする。
【００１３】
また、前記第１及び第２圧縮装置は、前記圧縮室内で回転して圧縮を行うように前記回転軸の外面に設けられた偏心部と、外面が前記圧縮室の内面と接して回転するように前記偏心部の外面に結合されたリングピストンと、前記リングピストンの回転によって半径方向に進退しながら前記圧縮室の内部空間を区画するベーンとをそれぞれ含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による多気筒圧縮機は、第１圧縮室から吐出されたガスの騷音および脈動が第１マフラーおよび連通流路を経て低減し、第２マフラー側のガスの騷音および脈動が長さの大きい排出流路を経て、最終的に密閉容器の内部に排出されながら再び低減するため、従来の多気筒圧縮機よりも吐出ガスの騷音および脈動を著しく減衰できる。
【００１５】
また、本発明は、第１マフラーの内部空間および連通流路がヘルムホルツ共鳴器の役割を行いながら、第２マフラー側の騷音および脈動を低減するのに寄与するので、騷音および脈動の減衰効果を一層上昇できる。
【００１６】
また、本発明は、従来のように別途のヘルムホルツ共鳴器を設けずに、連通流路および排出流路を形成するだけで騷音及び脈動減衰効果を上昇するため、従来よりも製造が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明は、複数の圧縮室を備えた往復動式圧縮機、スクロール圧縮機、リニア圧縮機などにも適用されるが、以下の実施形態は、冷媒を圧縮する多気筒回転圧縮機を例示する。
【００１８】
本発明による多気筒回転圧縮機は、図１に示すように、密閉容器１０の内側上部に設置されて回転力を発生する電動機構部２０と、密閉容器１０の内側下部に設置され、回転軸２１を通して電動機構部２０に連結される圧縮機構部３０とを備えている。
【００１９】
電動機構部２０は、密閉容器１０の内面に固定される円筒状の固定子２２と、この固定子２２の内部に回転自在に設置され、その中心部が回転軸２１と結合される回転子２３とを含む。
【００２０】
圧縮機構部３０は、図１および図２に示すように、内部に円筒状の第１圧縮室３１が形成された上部の第１シリンダーボディー３３と、内部に円筒状の第２圧縮室３２が形成され、第１シリンダーボディー３３の下部に設置される第２シリンダーボディー３４と、冷媒の圧縮動作を行うように第１圧縮室３１および第２圧縮室３２の内部にそれぞれ設置された第１及び第２圧縮装置４０，５０と、を備えている。このとき、電動機構部２０から延長される回転軸２１は、各圧縮室３１，３２内部の圧縮装置４０，５０を動作するように第１及び第２圧縮室３１，３２の中心を貫通する形態で設置される。
【００２１】
また、圧縮機構部３０は、上部の第１圧縮室３１と下部の第２圧縮室３２とを区画するために第１及び第２シリンダーボディー３３，３４の間に介在される区画板３５と、第１圧縮室３１の上側開口および第２圧縮室３２の下側開口を閉鎖するとともに、回転軸２１を支持するために、第１シリンダーボディー３３の上部および第２シリンダーボディー３４の下部にそれぞれ装着される第１及び第２軸支部材３６，３７とを含む。
【００２２】
各圧縮室３１，３２の内部に設置される第１及び第２圧縮装置４０，５０は、各圧縮室３１，３２の回転軸２１の外面に設けられた第１及び第２偏心部４１，５１と、外面が各圧縮室３１，３２の内面と接して回転するように、第１及び第２偏心部４１，５１の外面にそれぞれ結合された第１及び第２リングピストン４２，５２と、各リングピストン４２，５２の回転によって各圧縮室３１，３２の半径方向に進退しながら、各圧縮室３１，３２の内部空間を吸入側と吐出側とに区画する第１ベーン４３および第２ベーン(図示せず)と、これらベーンを各リングピストン４２，５２側に加圧する第１ベーンスプリング４４および第２ベーンスプリング(図示せず)と、を含む。図２は、第１圧縮室３１の構成を示した断面図で、第１圧縮室３１側の第１圧縮装置４０、第１ベーン４３及び第１ベーンスプリング４４の構成を示したものである。ここで、第２圧縮室３２側の構成は、第２偏心部５１が第１偏心部４１と反対方向に配置された点のみに差があり、実質的に第１圧縮室３１側の構成と同一であるので、図面には、第２圧縮装置５０の断面構造および第２ベーンの構成を示していない。
【００２３】
また、各シリンダーボディー３３，３４には、第１および第２シリンダーボディー３３，３４の内部に冷媒ガスが流入される第１及び第２吸入口６１，６２が形成され、これら吸入口６１，６２には、第１及び第２吸入管６３，６４がそれぞれ連結される。また、上部の第１軸支部材３６および下部の第２軸支部材３７には、加圧された冷媒ガスを吐出するためにそれぞれ第１吐出口６５および第２吐出口６６が形成され、各吐出口６５，６６には、第１及び第２吐出バルブ６７，６８が設置される。図１の符号１３は、冷媒吸入配管１１に設置されるアキュムレーターを示し、１２は、密閉容器１０内部の圧縮冷媒を外部に案内するための吐出配管を示したものである。
【００２４】
このような多気筒回転圧縮機は、電動機構部２０の動作によって、第１及び第２圧縮室３１，３２内部の回転軸２１に設けられた第１及び第２偏心部４１，５１が回転するとき、第１及び第２リングピストン４２，５２が各圧縮室３１，３２内で偏心回転しながら第１及び第２吸入口６１，６２側の冷媒を内部に吸入し、第１及び第２吐出口６５，６６側に加圧吐出することで冷媒の圧縮を行う。
【００２５】
また、本発明は、このような冷媒の圧縮動作が行われるとき、第１吐出口６５および第２吐出口６６を通して排出される、圧縮された冷媒ガスの騷音および脈動を低減するために、第１軸支部材３６の上部および第２軸支部材３７の下部をそれぞれ覆うように設置されたカップ状の第１マフラー７１および第２マフラー７２を含む。よって、各吐出口６５，６６から吐出されるガスの騷音及び脈動と、各マフラー７１，７２の内部空間７１ａ，７２ａで反射される騷音及び脈動との相互干渉によって、吐出されるガスの騷音および脈動を低減する。
【００２６】
また、本発明は、第１マフラー７１内部の圧縮ガスが第２マフラー７２側に流れるように、第１マフラー７１の内部空間と第２マフラー７２の内部空間とが連通される連通流路７３と、第２マフラー７２内部の圧縮ガスが第１マフラー７１上側の密閉容器１０の内部空間に排出されるように案内する排出流路７４と、を備えている。連通流路７３および排出流路７４は、第１及び第２シリンダーボディー３３，３４、区画板３５および第１および第２軸支部材３６，３７を貫通するように形成され、排出流路７４は、第１軸支部材３６に結合される延長管７4ａを通して第１マフラー７１を貫通し、第１マフラー７１の上側上部まで延長される。
【００２７】
このような構成により、第１マフラー７１および第２マフラー７２の内部空間７１ａ，７２ａからその内部を経る圧縮ガスの入射波および反射波の干渉作用を誘発して騷音および脈動を低減するだけでなく、幅が小さくて長さが大きい連通流路７３および排出流路７４が音響抵抗要素として作用して騷音および脈動を低減する。すなわち、このような構成により、第１マフラー７１と連通流路７３及び第２マフラー７２と排出流路７４を通して流路の急激な拡大および縮小が行われることで、音響インピーダンス不整合(Impedance  Mismatching)を誘発し、これによる反射及び干渉作用によって特定の周波数帯域の騷音および脈動を著しく減少する。
【００２８】
特に、本発明は、第１圧縮室３１から吐出されたガスの騷音および脈動が第１マフラー７１および連通流路７３を経て低減し、第２圧縮室３２から第２マフラー７２の内部に吐出されたガスの騷音および脈動が長さの大きい排出流路７４を経て密閉容器１０の内部に排出されるので、排出流路７４により、最終的に密閉容器１０の内部空間に排出される圧縮ガスの騷音および脈動を一層減衰することができる。すなわち、マフラーの出口が密閉容器１０の内部と直接連通される従来の騷音減衰装置よりも高い騷音減衰効果を発揮する。
【００２９】
また、本発明において、第１吐出口６５を通して排出されるガスの騷音および脈動は、第１マフラー７１、連通流路７３、第２マフラー７２および排出流路７４を順に経るので、減衰効果が一層大きい。また、第１マフラー７１の内部空間７１ａおよび連通流路７３は、通常的なヘルムホルツ共鳴器の役割を行いながら第２マフラー７２側の騷音および脈動を低減するのに寄与するので、第２マフラー７２内部の騷音および脈動も著しく減衰する。すなわち、本発明の騷音及び脈動減衰装置は、このような現象が複合的に作用して騷音および脈動を減衰した状態で、最終的に排出流路７４を経て再び減衰されるので、従来よりも騷音減衰効果が上昇する。
【００３０】
一方、このように構成された騷音及び脈動減衰装置において、連通流路７３および排出流路７４の幅を過度に狭くする場合は、吐出ガスの流動損失が大きくなる。したがって、適切な吐出流路を確保するためには、これら流路７３，７４の幅を大きくした状態で、その長さを大きくする方式で音響抵抗を調節することで、騷音及び脈動を低減することが好ましい。
【００３１】
図３は、本発明による多気筒回転圧縮機の他の実施形態を示したものである。これは、上述した実施形態と比較すると、第２マフラー７２’の内部と連通される排出流路７４ａ，７４ｂが相互離隔された複数個の位置に設けられる点で差がある。この実施形態では、各排出流路７４ａ，７４ｂを短く形成する必要があるとき、各排出流路７４ａ，７４ｂの幅を小さくして所望の音響抵抗を確保する。また、この実施形態により発生する吐出ガスの流動抵抗は、各排出流路７４ａ，７４ｂを複数個所に設けて充分な流路を確保することで解消する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による多気筒回転圧縮機の構成を示した断面図である。
【図２】図１のII-II’線断面図である。
【図３】本発明による多気筒回転圧縮機の他の実施形態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  密閉容器
２０  電動機構部
２１  回転軸
３０  圧縮機構部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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